KR101306966B1 - 이온화 전극 적용 공기정화용 필터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유전체 여과재의 양면에 기공성 전극을 형성하고 상기 전극 사이에 일정한 크기의 직류 전압을 인가하여 유전체 여과재를 전기적으로 분극시켜 유입되는 먼지입자를 효과적으로 제어할 수 있는 공기정화용 필터에 있어서, 상기 기공성 전극 중 하나의 전극에 방전침을 형성하여 전압 인가시 방전침에서 코로나 방전을 발생시키고 이때 생성된 공기이온이 필터로 유입되는 먼지입자를 대전시킴으로써 필터의 먼지입자 제거효율을 증진할 수 공기정화용 필터에 관한 것이다.
Description
본 발명은 대기환경분야에서 필터를 이용하여 먼지입자를 제거하는 공기정화용 필터에 관한 것이다.
종래 공기정화용 필터에 외부전기장을 인가하는 기술은 유전체 섬유 등의 여과재를 메쉬스크린(mesh screen)과 같은 금속망 형태의 전극 사이에 위치시키고 상기 전극 사이에 일정크기의 전압을 인가하는 방식이 적용되어왔다. 종래 기술의 선행특허로는 미국등록특허 7,112,238이 있는데 이는 기존 금속망 전극을 적용하여 외부전기장을 인가한 필터의 전형적인 사례이다. 위와 같은 금속망 전극은 두꺼운 패드(pad) 형태의 여과재에 주로 적용되어 왔으며, 여과면적을 보다 증가시키기 위하여 절곡된 형태의 여과재를 사용하기도 하였으나 필터의 절곡 간격(W)이 넓은 형태로만 적용되었다. 이러한 금속망 형태의 전극이 적용된 필터는 주로 건물 또는 지하생활공간 공조 시스템의 전처리용 필터로서 사용되었다.
금속망 전극이 적용된 필터의 경우 두께가 최소 5mm 이상의 매우 두꺼운 필터가 사용되었는데, 이는 금속망 전극의 성형성이 나쁘기 때문에 전극간의 접촉으로 인한 전기적 단락문제를 예방하기 위한 수단으로서 두꺼운 필터를 사용하여 왔다.
종래의 금속망 전극 적용 필터는 두꺼운 패드 형태의 필터를 사용하기 때문에 고효율 필터에 필수적인 수 mm 수준의 촘촘한 절곡간격(W)을 갖는 절곡필터에 적용하는 것이 불가능하고 사용되는 필터 패드의 미세 먼지입자 제거효율이 낮아 적용 범위가 제한적이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 창안된 것으로서, 1mm 두께 수준의 얇은 필터 소재에도 적용될 수 있도록 유연성 및 성형성이 높고 안정성이 확보되면서도 먼지입자 대전과 외부전기장 인가 기능을 동시에 수행할 수 있는 기공성 전극소재가 적용된 공기정화용 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 종래의 금속망 전극을 대신하여 두께가 얇고 유연성이 우수하며 공기 저항이 낮은 기공성 전극을 유전체 여과재의 양면에 형성함으로써 여과면적을 크게 향상시킨 절곡형 필터를 제공한다. 또한 여과재 일면의 기공성 전극에는 마이크로 수준 또는 그 이하의 직경을 갖는 방전침을 형성시켜 외부전기장을 인가하였을 때 코로나 방전이 일어나 공기분자를 이온화시키고 이러한 이온들이 유입되는 먼지입자를 대전시킴으로써 외부전기장으로 인한 필터 성능개선 외에 추가로 먼지입자 대전을 통한 필터 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 기공성 전극 표면에 절연성 물질을 코팅하여 외부전기장 인가 필터의 안전성 문제를 해결할 수 있다.
이하 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명은 공기정화용 필터에 있어서 유전체로 구성되어 처리기체가 투과하면서 미세입자가 포집될 수 있는 유전상수 1.1~20 범위의 유전체 여과재, 상기 유전체 여과재의 일면 상부에 위치하고 표면에 방전침이 형성된 기공성 이온화 전극, 상기 유전체 여과재의 양면 중 상기 기공성 이온화 전극이 형성되지 않은 다른 한 면 상부에 위치하는 기공성 상대 전극 및 상기 유전체 여과재를 전기적으로 분극하여 정전기적으로 활성화시키고 상기 이온화 전극의 방전침에서 코로나 방전이 발생하도록 상기 기공성 이온화 전극과 상기 기공성 상대 전극 사이에 전위차가 형성되도록 전압을 인가할 수 있는 전원을 포함하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 공기정화용 필터에 있어서 유전체로 구성되어 처리기체가 투과하면서 미세입자가 포집될 수 있는 유전상수 1.1~20 범위의 유전체 여과재, 상기 유전체 여과재의 일면에 전도성 물질을 직접 코팅하여 형성되고 표면에 방전침이 형성된 이온화 전도층, 상기 유전체 여과재의 양면 중 상기 기공성 이온화 전도층이 형성되지 않은 다른 한 면에 전도성 물질을 직접 코팅하여 형성된 상대 전도층 및 상기 유전체 여과재를 전기적으로 분극하여 정전기적으로 활성화시키고 상기 이온화 전도층의 방전침에서 코로나 방전이 발생하도록 상기 이온화 전도층과 상기 상대 전도층 사이에 전위차가 형성되도록 전압을 인가할 수 있는 전원을 포함하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 유전체로 구성되어 처리기체가 투과하면서 미세입자가 포집될 수 있는 유전상수 1.1~20 범위의 유전체 여과재, 상기 유전체 여과재의 일면 상부에 위치하고 표면에 방전침이 형성된 기공성 이온화 전극, 상기 유전체 여과재의 양면 중 상기 기공성 이온화 전극이 형성되지 않은 다른 한 면에 전도성 물질을 직접 코팅하여 형성된 상대 전도층 및 상기 유전체 여과재를 전기적으로 분극하여 정전기적으로 활성화시키고 상기 기공성 이온화 전극의 방전침에서 코로나 방전이 발생하도록 상기 기공성 이온화 전극과 상기 상대 전도층 사이에 전위차가 형성되도록 전압을 인가할 수 있는 전원을 포함하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 유전체로 구성되어 처리기체가 투과하면서 미세입자가 포집될 수 있는 유전상수 1.1~20 범위의 유전체 여과재, 상기 유전체 여과재의 일면에 전도성 물질을 직접 코팅하여 형성되고 표면에 방전침이 형성된 이온화 전도층, 상기 유전체 여과재의 양면 중 상기 이온화 전도층이 형성되지 않은 다른 한 면 상부에 위치하는 기공성 상대 전극 및 상기 유전체 여과재를 전기적으로 분극하여 정전기적으로 활성화시키고 상기 이온화 전도층의 방전침에서 코로나 방전이 발생하도록 상기 이온화 전도층과 상기 상대 기공성 전극 사이에 전위차가 형성되도록 전압을 인가할 수 있는 전원을 포함하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터를 제공한다.
상기 유전체 여과재는 합성유기고분자, 천연유기고분자 및 무기재료를 포함하여 섬유상 또는 입자상의 유전체 여과재를 사용할 수 있으며 통상적으로 사용하는 것이라면 어느 것이든 가능하다. 이때 유전체 여과재의 유전상수의 범위는 1.1~20인 것이 바람직하다. 상기 합성유기고분자로는 폴리카보네이트(POLYCARBONATE), 폴리에스테르(POLYESTER), 폴리에틸렌(POLYETHYLENE), 폴리아미드(POLYAMIDE), 폴리프로필렌(POLYPROPYLENE), 폴리스티렌(POLYSTYRENE), 폴리테트라플루오르에틸렌(POLYTETRA FLUOROETHYLENE), 폴리비닐알콜(POLYVINYL ALCOHOL) 및 폴리비닐클로라이드(POLYVINYL CHLORIDE) 등을, 천연유기고분자로는 셀룰로오스(CELLULOSE), 종이(PAPER(DRY)), 코튼(COTTON) 및 실크(SILK) 등을, 무기재료로는 글라스(Glass), 실리카(Silica), 카본(Carbon) 및 알루미나(Alumina) 등을 포함하여 사용할 수 있다.
상기 기공성 이온화 전극 및 상기 기공성 상대 전극은 유연성이 우수하며 다공성의 기공을 형성할 수 있는 전도성 섬유의 직포 또는 부직포 형태인 것을 특징으로 한다. 이러한 형태의 기공성 전극은 여과면적을 극대화하기 위해 매우 촘촘한 절곡간격(W)을 갖도록 설계된 고효율 절곡형 필터에 적용이 가능하다.
상기 전도성 섬유는 카본섬유 또는 금속섬유를 포함하여, 금속섬유는 스테인레스 스틸, 구리, 니켈 등의 금속을 사용할 수 있다.
상기 기공성 이온화 전극은 금속 와이어 메쉬, 금속 섬유 부직포, 카본섬유 메쉬, 카본 섬유 부직포의 전도성 기공체 표면에 전도성 방전침이 형성된 형태일 수도 있다. 또한 상기 기공성 이온화 전극은 고분자 섬유 부직포, 고분자 섬유 메쉬, 무기 섬유 부직포, 무기 섬유 메쉬의 유전성 기공체 표면에 방전침을 형성한 후 전도성 물질로 코팅하여 얻을 수도 있다. 이러한 형태의 기공성 이온화 전극은 여과면적을 극대화하기 위해 매우 촘촘한 절곡간격(W)을 갖도록 설계된 고효율 절곡형 필터에 적용이 가능하다.
상기 기공성 이온화 전극의 방전침은 화학적 증착법, 물리적 증착법, 졸겔 합성법을 이용하여 전도성 기공체 표면에 직접 합성 성장시킬 수도 있으며, 금속 단섬유 또는 금속 침상 입자를 공기 중에 분산시켜 전도성 기공체 표면에 직접 도포시키거나, 금속 단섬유 또는 금속 침상 입자가 분산된 용액에 전도성 기공체를 침지하고 건조한 후 소결 형성할 수도 있다.
또한 상기 기공성 이온화 전극의 방전침은 화학적 증착법, 물리적 증착법, 졸겔 합성법을 이용하여 유전성 기공체 표면에 직접 합성 성장시키거나, 단섬유 또는 침상 입자를 공기 중에 분산시켜 유전성 기공체 표면에 직접 도포시키거나, 단섬유 또는 침상 입자가 분산된 용액에 유전성 기공체를 침지한 후 건조하여 형성하고, 위의 방법으로 방전침이 형성된 유전성 기공체를 무전해 도금법, 화학적 증착법, 물리적 증착법, 전도성 나노입자 기상합성에 의한 직접 코팅법, 졸겔 합성법, 분무법, 함침법 및 전도성 입자 페이스트 페인팅법을 이용하여 전도성 물질로 코팅하여 기공성 이온화 전극을 형성할 수도 있다.
상기 기공성 상대 전극은 금속 와이어 메쉬, 금속 섬유 부직포, 카본섬유 메쉬, 카본 섬유 부직포의 전도성 기공체를 사용할 수 있으며, 또한 고분자 섬유 부직포, 고분자 섬유 메쉬, 무기 섬유 부직포, 무기 섬유 메쉬의 유전성 기공체 표면을 전도성 물질로 코팅하여 기공성 상대 전극을 형성할 수 있다. 여기에서 전도성 물질의 코팅 방식으로는 무전해 도금법, 화학적 증착법, 물리적 증착법, 전도성 나노입자 기상합성에 의한 직접 코팅법, 졸겔 합성법, 분무법, 함침법 및 전도성 입자 페이스트 페인팅법이 포함된다.
상기 이온화 전도층은 유전체 여과재의 일면에 단섬유 또는 침상 입자를 형성시킨 후 무전해 도금법, 화학적 또는 물리적 증착법, 전도성 나노입자 기상합성에 의한 직접 코팅법, 졸겔 액상 합성법, 분무법, 함침법 및 전도성입자 페이스트 페인팅법을 이용하여 전도성 물질을 코팅하여 형성할 수 있다.
상기 이온화 전도층의 방전침은 화학적 증착법, 물리적 증착법, 졸겔 합성법을 이용하여 유전성 여과재의 일면에 직접 합성 성장시켜 형성하거나, 단섬유 또는 침상 입자를 공기 중에 분산시켜 유전성 여과재의 일면에 직접 도포시키거나, 단섬유 또는 침상 입자가 분산된 용액에 유전성 여과재를 침지한 후 건조하여 형성할 수 있다.
상기 상대 전도층은 유전체 여과재의 양면 중 상기 이온화 전도층이 형성되지 않은 다른 한 면을 무전해 도금법, 화학적 또는 물리적 증착법, 전도성 나노입자 기상합성에 의한 직접 코팅법, 졸겔 액상 합성법, 분무법, 함침법 및 전도성 입자 페이스트 페인팅법을 이용하여 전도성 물질을 코팅하여 형성한다.
상기 기공성 상대 전극은 절연성 물질로 전극 표면의 5% 이상을 추가로 코팅하여 형성될 수 있으며, 이때 코팅하는 방식으로는 절연성 물질이 포함된 용액에 침지한 후 건조하는 방법, 절연성 물질이 포함된 용액을 상대 전극 표면에 직접을 분무하여 코팅한 후 건조하는 방법, 고분자수지 거품을 상대 전극 표면에 코팅하면서 발포시켜 건조하는 방법 및 다습한 조건하에 고분자 용액을 노출시킴으로써 용액 위에 응축된 마이크론 크기의 액체 방울 자국을 다공성 구조의 기공으로 활용하는 응축현상기술(breath figure technique)을 이용하여 다공성 고분자막을 상대 전극 표면에 코팅하는 방법을 사용할 수 있다. 이때 전극 표면에 형성되는 절연성 물질 코팅 두께는 1~500㎛ 범위 내에서 조절될 수 있다.
상기 상대 전도층은 절연성 물질로 표면의 5% 이상을 추가로 코팅하여 형성될 수 있으며 이때 코팅방식으로는 절연성 물질이 포함된 용액을 상대 전도층에 직접을 분무하여 코팅한 후 건조하는 방법, 고분자수지 거품을 상대 전도층에 코팅하면서 발포시켜 건조하는 방법 및 다습한 조건하에 고분자 용액을 노출시킴으로써 용액 위에 응축된 마이크론 크기의 액체 방울 자국을 다공성 구조의 기공으로 활용하는 응축현상기술(breath figure technique)을 이용하여 다공성 고분자막을 상대 전도층에 코팅하는 방법을 사용할 수 있다. 이때 전극 표면에 형성되는 절연성 물질 코팅 두께는 1~500㎛ 범위 내에서 조절될 수 있다.
상기 이온화 전극 적용 공기정화용 필터는 여과면적을 증가시키기 위하여 임의의 절곡간격(W) 및 절곡깊이(L)를 갖는 절곡형 필터로 제작될 수 있다. 구체적으로는 1 ~ 300 mm 범위의 절곡간격(W) 및 5 ~ 2000 mm 범위의 절곡깊이(L), 절곡깊이(L)에 대한 절곡간격(W)의 크기비(W/L)가 0.01 ~ 5 범위인 절곡형 필터가 보다 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이온화 전극 적용 공기정화용 필터는 유전체 여과재의 양면사이에 외부전기장을 인가함으로써 정전기적으로 활성화시키고, 방전침이 형성된 기공성 이온화 전극을 사용함으로써 유입되는 미세 먼지입자를 대전시켜 필터의 집진효율을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 위에서 열거한 이온화 전극 적용을 통해 동일한 미세 먼지입자 제거효율을 기준으로 기존 필터에 비해 공기저항 특성인 압력 손실을 큰 폭으로 줄일 수 있고, 유연한 전극을 사용함으로써 전극을 여과재 양면에 적용하더라도 전극과 여과재를 함께 절곡할 수 있기 때문에 대면적 절곡형 필터 제작이 가능하다. 그리고 본 발명은 여과재 양면에 형성된 전극을 절연 코팅함으로써 전극 간의 접촉으로 인한 전기적 단락을 방지하면서도 전극 표면에서의 전기장 세기 저하현상이 발생하지 않도록 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 필터의 단면을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 필터 사이에 인가된 외부전기장으로 인해 분극된 유전체 섬유 여과재의 단면을 보여주는 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기공성 이온화 전극 및 기공성 상대 전극 사이에 유전체 섬유 여과재가 위치하고 상기 전극에 외부전기장을 인가하였을 때 필터로 유입되는 먼지입자의 제거 원리를 필터 단면 구조를 바탕으로 나타낸 개념도이다.
도 4는 상기 도 3에서 보이는 유전체 섬유 한 개를 분리하여 나타낸 것으로, 해당 섬유 주변에 형성된 전기장 및 유선의 형상, 그리고 전기적으로 대전된 먼지입자가 받은 쿨롱력(Coulombic Force)을 나타낸 것이다.
도 5는 상기 도 3에서 보이는 섬유 한 개를 분리하여 나타낸 것으로, 섬유 및 먼지입자의 분극으로 인해 먼지입자가 받은 분극력을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 다양한 전극 형식과 배치 특성을 갖는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터의 개념도이며 평면형 필터의 단면을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 이온화 전극 적용 공기정화용 필터의 개념도이며 절곡형 필터의 단면을 나타낸 것이다.
도 8은 종래 금속망 전극을 두꺼운 패드형 필터에 적용한 절곡필터의 단면을 나타낸 것이다.
도 9는 단섬유 또는 와이어 형태의 방전침이 형성된 섬유 부직포 형태의 기공성 이온화 전극의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 10은 짧은 와이어 형상의 방전침이 섬유 부직포 형태의 전극 표면에서 직접 합성되어 성장한 기공성 이온화 전극의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 11은 짧은 와이어 형상의 방전침이 메쉬 형태의 전극 표면에서 직접 합성되어 성장한 기공성 이온화 전극의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 12는 짧은 와이어 형상의 방전침이 전도성 기공체를 구성하는 전도성 섬유의 표면에서 직접 합성되어 성장한 모습을 나타낸 것이다.
도 13은 짧은 와이어 형상의 방전침이 전도성 물질이 코팅된 유전성 기공체를 구성하는 전도성 물질 코팅 유전성 섬유의 표면에서 직접 합성되어 성장한 모습을 나타낸 것이다.
도 14는 기공성 상대 전극의 실시 예로서 유전체 섬유부직포를 전도성 물질로 코팅하여 기공성 상대 전극으로 만든 예를 나타낸 것이다.
도 15는 도 14의 전도성 물질로 코팅된 유전체 섬유부직포 형태의 기공성 상대 전극을 구성하는 단일 섬유의 단면 및 길이 방향 형상을 나타낸 것이다.
도 16은 전도성 물질로 코팅된 유전체 섬유부직포에 절연성 물질을 추가로 코팅한 기공성 상대 전극의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 17은 도 16의 전도성 물질로 코팅된 유전체 섬유부직포에 절연성 물질을 추가로 코팅한 기공성 상대 전극을 구성하는 단일 섬유의 단면 및 길이 방향 형상을 나타낸 것이다.
도 18은 도 16의 전도성 물질로 코팅된 유전체 섬유부직포에 절연성 물질을 부분적으로 코팅한 기공성 상대 전극을 구성하는 단일 섬유의 단면 및 길이 방향 형상을 나타낸 것이다.
도 19는 본 발명에 따른 이온화 전극 적용 절곡형 공기정화용 필터가 덕트에 설치된 실시 예를 나타낸 것이다.
도 20은 본 발명에 따른 임의의 절곡간격(W) 및 절곡깊이(L)를 갖는 이온화 전극 적용 절곡형 공기정화용 필터의 실시 예 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 필터 사이에 인가된 외부전기장으로 인해 분극된 유전체 섬유 여과재의 단면을 보여주는 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기공성 이온화 전극 및 기공성 상대 전극 사이에 유전체 섬유 여과재가 위치하고 상기 전극에 외부전기장을 인가하였을 때 필터로 유입되는 먼지입자의 제거 원리를 필터 단면 구조를 바탕으로 나타낸 개념도이다.
도 4는 상기 도 3에서 보이는 유전체 섬유 한 개를 분리하여 나타낸 것으로, 해당 섬유 주변에 형성된 전기장 및 유선의 형상, 그리고 전기적으로 대전된 먼지입자가 받은 쿨롱력(Coulombic Force)을 나타낸 것이다.
도 5는 상기 도 3에서 보이는 섬유 한 개를 분리하여 나타낸 것으로, 섬유 및 먼지입자의 분극으로 인해 먼지입자가 받은 분극력을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 다양한 전극 형식과 배치 특성을 갖는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터의 개념도이며 평면형 필터의 단면을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 이온화 전극 적용 공기정화용 필터의 개념도이며 절곡형 필터의 단면을 나타낸 것이다.
도 8은 종래 금속망 전극을 두꺼운 패드형 필터에 적용한 절곡필터의 단면을 나타낸 것이다.
도 9는 단섬유 또는 와이어 형태의 방전침이 형성된 섬유 부직포 형태의 기공성 이온화 전극의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 10은 짧은 와이어 형상의 방전침이 섬유 부직포 형태의 전극 표면에서 직접 합성되어 성장한 기공성 이온화 전극의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 11은 짧은 와이어 형상의 방전침이 메쉬 형태의 전극 표면에서 직접 합성되어 성장한 기공성 이온화 전극의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 12는 짧은 와이어 형상의 방전침이 전도성 기공체를 구성하는 전도성 섬유의 표면에서 직접 합성되어 성장한 모습을 나타낸 것이다.
도 13은 짧은 와이어 형상의 방전침이 전도성 물질이 코팅된 유전성 기공체를 구성하는 전도성 물질 코팅 유전성 섬유의 표면에서 직접 합성되어 성장한 모습을 나타낸 것이다.
도 14는 기공성 상대 전극의 실시 예로서 유전체 섬유부직포를 전도성 물질로 코팅하여 기공성 상대 전극으로 만든 예를 나타낸 것이다.
도 15는 도 14의 전도성 물질로 코팅된 유전체 섬유부직포 형태의 기공성 상대 전극을 구성하는 단일 섬유의 단면 및 길이 방향 형상을 나타낸 것이다.
도 16은 전도성 물질로 코팅된 유전체 섬유부직포에 절연성 물질을 추가로 코팅한 기공성 상대 전극의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 17은 도 16의 전도성 물질로 코팅된 유전체 섬유부직포에 절연성 물질을 추가로 코팅한 기공성 상대 전극을 구성하는 단일 섬유의 단면 및 길이 방향 형상을 나타낸 것이다.
도 18은 도 16의 전도성 물질로 코팅된 유전체 섬유부직포에 절연성 물질을 부분적으로 코팅한 기공성 상대 전극을 구성하는 단일 섬유의 단면 및 길이 방향 형상을 나타낸 것이다.
도 19는 본 발명에 따른 이온화 전극 적용 절곡형 공기정화용 필터가 덕트에 설치된 실시 예를 나타낸 것이다.
도 20은 본 발명에 따른 임의의 절곡간격(W) 및 절곡깊이(L)를 갖는 이온화 전극 적용 절곡형 공기정화용 필터의 실시 예 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 유전체 여과재(100)의 양면에 전극을 형성한 것으로 처리기체 유동 방향으로 처리기체의 유입면에는 기공성 이온화 전극(200)이, 처리기체 유출면에는 기공성 상대 전극(300)이 위치한 형태를 보여주며 상기 전극에 일정한 전압을 인가한 형태의 공기정화용 필터의 단면을 나타낸 것이다. 상기 여과재의 두께를 'd', 여과재를 사이에 두고 양면의 전극에 인가된 전압을 ‘V0'라 했을 때, 여과재에 인가되는 평균 전기장의 세기는 E0=V0/d이다.
도 2는 도 1의 유전체 여과재(100)가 섬유로 구성된 것일 때, 여과재를 구성하는 섬유가 그림에 수직방향으로 정렬되었다고 가정하였을 경우 여과재 양면의 기공성 이온화 전극(200)과 기공성 상대 전극(300) 사이에 인가된 전기장으로 인해 정전기적으로 분극된 유전체 섬유(101)의 단면을 보여주는 개념도이다.
도 3은 도 2를 좀 더 확대하여 표시한 것으로 기공성 이온화 전극 적용 공기정화용 필터에서 먼지입자의 제거 원리를 보여주고 있다. 기공성 이온화 전극(200)과 기공성 상대 전극(300)이 모두 섬유상 부직포이며, 유전체 여과재(100) 또한 섬유 부직포 형태이고, 기공성 이온화 전극을 구성하는 섬유(201)의 표면에는 짧은 와이어 형태의 방전침(240)이 형성되었을 때, 이온화 전극의 방전침(240)에서 코로나(250)가 형성되도록 직류 전원(400)으로부터 음극의 전압이 이온화 전극(200), 양극의 전압이 상대 전극(300)에 인가되면 방전침(240) 주변에는 공기분자가 해리되어 고농도의 음이온(260)이 생성되고 필터로 유입되는 먼지입자(270)는 음이온(260)이 표면에 부착되어 대전된다. 대전된 먼지입자(271)는 외부 전기장하에서 분극된 유전체 여과재 섬유(101) 주변의 전기장으로 인해 정전기력인 쿨롱력(Coulombic Force)을 받게 되어 여과재 섬유(101)에 포집됨으로써 제거된다. 이때 쿨롱력의 크기는 먼지입자의 대전량(q)와 전기장의 세기(E)에 비례한다.
쿨롱력 외에 외부 전기장하의 유전체 여과재를 통과하는 먼지입자는 정전기적 분극력(Polarization Force)을 받게 된다. 도 3에 나타낸 바와 같이 외부 전기장이 인가된 유전체 여과재를 통과하는 먼지입자는 유전체 여과재를 구성하는 섬유가 분극이 되는 것과 마찬가지로 정전기적으로 분극된다. 이러한 분극된 먼지입자(272)가 분극된 여과재 섬유(101)에 가까워지면 정전기적 분극력이 작용하게 되어 먼지입자가 여과재 섬유에 포집 제거된다.
이상에서 기술한 내용을 도 4와 도 5에 보다 구체적으로 나타내었다. 도 4는 도 3의 유전체 여과재 섬유(101) 한 개만을 분리하여 섬유 주변에 형성된 전기장(110) 및 유선(120)의 형상, 그리고 전기적으로 대전된 먼지입자(271)가 받는 쿨롱력을 상세히 보여준다. 유입되는 먼지입자가 q만큼 대전되었고, 필터 내부 어느 한 지점에서의 전기장을 E라 했을 경우, 먼지입자는 쿨롱력(Coulombic Force)이라는 정전기력 F=qE를 받게 되며, 이러한 쿨롱력의 방향은 전기장, E의 방향을 따르게 된다. 도 4의 점선은 외부전기장 및 분극된 섬유로 인한 전기장으로 인해 섬유 주변에 형성된 전기장의 패턴을 나타낸 것이며, 실선은 섬유 주위의 유동장을 나타내는 유선을 보여준다.
도 5는 도 3의 유전체 여과재 섬유(101) 한 개만을 분리하여 섬유 주변에 형성된 유선(120)의 형상, 그리고 분극된 먼지입자(271)가 받는 정전기적 분극력의 패턴을 상세히 보여준다. 도 5에서 볼 수 있듯이, 유전체 여과재 사이에 인가된 전기장은 유입되는 먼지입자(270)와 여과재를 구성하는 섬유에 쌍극자 모멘트를 유도하여 먼지입자와 섬유를 분극시키고, 상기 분극된 먼지입자와 섬유 사이에 분극력이라는 정전기력이 작용한다. 이때, 먼지입자에 작용하는 분극력의 크기는 전기장 세기의 제곱에 비례한다.(F～∇E2)
상기에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 이온화 전극 적용 공기정화용 필터는 상기 두 가지 정전기력에 의해 먼지입자를 매우 효과적으로 제거할 수 있으며, 본 발명의 이온화 전극 적용 공기정화용 필터는 다양한 방식의 전극 구성을 포함하고 있다. 도 6은 별도의 기공성 이온화 전극(200)과 기공성 상대 전극(300)이 유전체 여과재(100) 양면에 결합된 형태와, 유전체 여과재(100) 양면에 직접 이온화 전도층(210)과 상대 전도층(310)이 형성된 형태, 그리고 이들이 혼합된 형태의 이온화 전극 적용 공기정화용 필터의 개념도를 보여준다.
도 7은 본 발명의 이온화 전극 적용 공기정화용 필터를 접어서 여과면적을 증대시킨 절곡형 필터의 절곡면 방향 단면 형상으로 본 발명에서는 유연하고 얇은 전극을 적용시켜 절곡형태로 성형이 가능함으로써 평면상 구조의 필터에 비해 매우 높은 여과면적을 제공할 수 있다. 이는 도 8에서 보는 바와 같이 종래 금속망 전극(600)을 적용한 절곡형 필터가 금속망의 성형성 한계 및 두꺼운 필터 패드(500)로 인해 절곡간격(W)에 한계가 있는 반면, 도 7에 나타낸 본 발명의 절곡형 이온화 전극 적용 공기정화용 필터는 절곡간격(W)에 한계가 없다는 장점으로 인해 동일한 유동 단면적에 대해 처리할 수 있는 유량을 크게 향상 시킬 수 있다. 본 발명의 기공성 이온화 전극 적용 공기정화용 필터에 적용되는 기공성 이온화 전극(200) 및 기공성 상대 전극(300)의 두께는 1mm 이하의 것이 바람직하며, 유전체 여과재(100)의 두께는 5mm 이하의 것이 바람직하다. 또한 유전체 여과재(100)의 표면에 직접 형성되는 이온화 전도층(210) 및 상대 전도층(310)의 두께도 1mm 이하의 것이 바람직하다.
도 9는 기공성 이온화 전극(200)의 한 실시예로서 섬유부직포 형태의 전극에 단섬유 또는 직선형 와이어가 방전침(241)으로 형성된 것으로, 섬유부직포는 전도성 섬유(201)로 구성된 부직포이거나 유전체 섬유 부직포를 전도성 물질로 코팅한 형태일 수도 있다.
상기 기공성 이온화 전극(200)이 금속 섬유 부직포, 금속 와이어 메쉬, 카본섬유 메쉬, 카본 섬유 부직포의 전도성 기공체 표면에 전도성 방전침(240)이 형성된 형태일 때, 상기 기공성 이온화 전극의 방전침(200)은 금속 단섬유 또는 금속 침상 입자를 공기 중에 분산시켜 전도성 기공체 표면에 직접 도포시키거나, 금속 단섬유 또는 금속 침상 입자가 분산된 용액에 전도성 기공체를 침지하고 건조한 후 소결하여 형성할 수 있다.
상기 기공성 이온화 전극이 고분자 섬유 부직포, 고분자 섬유 메쉬, 무기 섬유 부직포, 무기 섬유 메쉬의 유전성 기공체 표면에 방전침을 형성한 후 전도성 물질로 코팅하여 이루어진 형태일 때, 상기 기공성 이온화 전극의 방전침은 단섬유 또는 침상 입자를 공기 중에 분산시켜 유전성 기공체 표면에 직접 도포시키거나, 단섬유 또는 침상 입자가 분산된 용액에 유전성 기공체를 침지하여 건조한 후 무전해 도금법, 화학적 증착법, 물리적 증착법, 전도성 나노입자 기상합성에 의한 직접 코팅법, 졸겔 합성법, 분무법, 함침법 및 전도성 입자 페이스트 페인팅법을 이용하여 전도성 물질로 코팅하는 방법으로 기공성 이온화 전극을 형성할 수 있다.
도 10은 기공성 이온화 전극의 다른 실시예로서 섬유부직포 형태의 전극에 와이어 형상의 방전침(240)이 형성된 것으로, 전극 섬유(201) 표면에서 방전침(240)이 직접 합성 성장된 형태이다.
도 11은 기공성 이온화 전극의 다른 실시예로서 메쉬 형태의 전극에 방전침(240)이 형성된 것으로, 전극으로 사용된 메쉬를 구성하는 와이어(202) 표면에 방전침이 직접 합성 성장된 형태를 보여준다.
도 10과 도 11의 상기 기공성 이온화 전극의 방전침은 화학적 증착법, 물리적 증착법, 졸겔 합성법을 이용하여 전도성 기공체 표면에 직접 합성 성장시켜 형성할 수 있으며, 상기 기공성 이온화 전극이 고분자 섬유 부직포, 고분자 섬유 메쉬, 무기 섬유 부직포, 무기 섬유 메쉬의 유전성 기공체 표면에 방전침을 형성한 후 전도성 물질로 코팅하여 이루어진 형태일 때, 상기 기공성 이온화 전극의 방전침은 화학적 증착법, 물리적 증착법, 졸겔 합성법을 이용하여 유전성 기공체 표면에 직접 합성 성장시킨 후, 방전침이 형성된 유전성 기공체를 무전해 도금법, 화학적 증착법, 물리적 증착법, 전도성 나노입자 기상합성에 의한 직접 코팅법, 졸겔 합성법, 분무법, 함침법 및 전도성 입자 페이스트 페인팅법을 이용하여 전도성 물질로 코팅하는 방법으로 기공성 이온화 전극을 형성할 수 있다.
도 12는 도 10에 나타낸 섬유부직포 형태의 전극을 구성하는 단일 전극 섬유(201)의 단면과 길이 방향 형상을 보여주며, 상기 전극 섬유(201) 표면에서 방전침(240)이 직접 합성 성장된 형태를 나타낸다.
도 13은 도 10에 나타낸 섬유부직포 형태의 전극이 유전체 섬유부직포에 방전침을 형성한 후 전도성 물질로 코팅한 경우일 때, 섬유 부직포 전극을 구성하는 단일 섬유의 단면과 길이 방향 형상을 보여주는데, 유전체 섬유(302) 표면에 방전침(240)이 직접 합성 성장된 후에 전도성 물질(303)로 코팅된 형태를 나타낸다.
도 14는 기공성 상대 전극(300)의 한 실시 예를 나타낸 것으로, 유전체 섬유 부직포(290)를 전도성 물질로 코팅하여 형성된다. 도 15는 도 14의 전도성 물질로 코팅된 유전체 섬유 부직포(290)를 구성하는 단일 섬유의 단면과 길이 방향 형상을 나타낸 것으로, 유전체 섬유(302) 표면에 전도성 물질(303)이 코팅된 형태이다.
도 16은 기공성 상대 전극(300)의 다른 실시 예를 나타낸 것으로, 도 14의 전도성 물질로 코팅된 유전체 섬유부직포 상대 전극(300)의 표면을 절연성 물질(304)로 코팅하여 형성된 것이다. 도 17은 도 16의 절연성 물질로 코팅된 섬유부직포 상대 전극(300)을 구성하는 단일 섬유의 단면과 길이 방향 형상을 나타낸 것으로, 유전체 섬유(302) 표면을 전도성 물질(303)로 코팅한 후, 추가로 절연성 물질(304)로 코팅된 형태를 보여준다. 도 18은 도 17에서 절연성 물질(304)을 추가로 코팅함에 있어서 섬유 표면을 부분적으로 코팅한 실시 예를 나타낸다.
본 발명에 의한 이온화 전극 적용 공기정화용 필터는 도 19와 같이 덕트 내에 설치되어 오염된 처리기체를 고효율로 처리할 수 있다. 상기 필터는 도 20과 같이 임의의 절곡간격(W)과 절곡깊이(L)를 가지고 있어, 이와 같은 절곡 구조를 통해 여과면적을 극대화함으로써 처리기체의 유량을 증대시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 장치도와 같이 특정된 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구 범위뿐 아니라 이 특허청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1 : 이온화 전극 적용 공기정화용 필터
2 : 덕트
100 : 유전체 여과재 101 : 분극된 유전체 여과재 섬유
110 : 섬유 주위의 전기장 120 : 유선(stream line)
130 : 분극력장
200 : 기공성 이온화 전극 201 : 기공성 이온화 전극을 구성하는 섬유
202 : 메쉬 형태 이온화 전극을 구성하는 메쉬 와이어
210 : 이온화 전도층
240 : 방전침 241 : 직선형 방전침
250 : 코로나 260 : 공기 이온
270 : 유입되는 먼지입자 271 : 대전된 먼지입자
272 : 분극된 먼지입자 290 : 유전체 섬유부직포
300 : 기공성 상대 전극 301 : 기공성 상대 전극을 구성하는 섬유
302 : 유전체 섬유 303 : 전도성 물질
304 : 절연성 물질 310 : 상대 전도층
400 : 직류 전원
500 : 필터 패드 600 : 금속망
2 : 덕트
100 : 유전체 여과재 101 : 분극된 유전체 여과재 섬유
110 : 섬유 주위의 전기장 120 : 유선(stream line)
130 : 분극력장
200 : 기공성 이온화 전극 201 : 기공성 이온화 전극을 구성하는 섬유
202 : 메쉬 형태 이온화 전극을 구성하는 메쉬 와이어
210 : 이온화 전도층
240 : 방전침 241 : 직선형 방전침
250 : 코로나 260 : 공기 이온
270 : 유입되는 먼지입자 271 : 대전된 먼지입자
272 : 분극된 먼지입자 290 : 유전체 섬유부직포
300 : 기공성 상대 전극 301 : 기공성 상대 전극을 구성하는 섬유
302 : 유전체 섬유 303 : 전도성 물질
304 : 절연성 물질 310 : 상대 전도층
400 : 직류 전원
500 : 필터 패드 600 : 금속망
Claims (24)
- 유전체로 구성되어 처리기체가 투과하면서 미세입자가 포집될 수 있는 유전상수 1.1~20 범위의 유전체 여과재;
상기 유전체 여과재의 일면 상부에 위치하고 표면에 방전침이 형성된 기공성 이온화 전극;
상기 유전체 여과재의 양면 중 상기 기공성 이온화 전극이 형성되지 않은 다른 한 면 상부에 위치하는 기공성 상대 전극; 및
상기 유전체 여과재를 전기적으로 분극하여 정전기적으로 활성화시키고 상기 이온화 전극의 방전침에서 코로나 방전이 발생하도록 상기 기공성 이온화 전극과 상기 기공성 상대 전극 사이에 전위차가 형성되도록 전압을 인가할 수 있는 전원;을 포함하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 유전체로 구성되어 처리기체가 투과하면서 미세입자가 포집될 수 있는 유전상수 1.1~20 범위의 유전체 여과재;
상기 유전체 여과재의 일면에 전도성 물질을 직접 코팅하여 형성되고 표면에 방전침이 형성된 이온화 전도층;
상기 유전체 여과재의 양면 중 상기 이온화 전도층이 형성되지 않은 다른 한 면에 전도성 물질을 직접 코팅하여 형성된 상대 전도층; 및
상기 유전체 여과재를 전기적으로 분극하여 정전기적으로 활성화시키고 상기 이온화 전도층의 방전침에서 코로나 방전이 발생하도록 상기 이온화 전도층과 상기 상대 전도층 사이에 전위차가 형성되도록 전압을 인가할 수 있는 전원;을 포함하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 유전체로 구성되어 처리기체가 투과하면서 미세입자가 포집될 수 있는 유전상수 1.1~20 범위의 유전체 여과재;
상기 유전체 여과재의 일면 상부에 위치하고 표면에 방전침이 형성된 기공성 이온화 전극;
상기 유전체 여과재의 양면 중 상기 기공성 이온화 전극이 형성되지 않은 다른 한 면에 전도성 물질을 직접 코팅하여 형성된 상대 전도층; 및
상기 유전체 여과재를 전기적으로 분극하여 정전기적으로 활성화시키고 상기 기공성 이온화 전극의 방전침에서 코로나 방전이 발생하도록 상기 기공성 이온화 전극과 상기 상대 전도층 사이에 전위차가 형성되도록 전압을 인가할 수 있는 전원;을 포함하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 유전체로 구성되어 처리기체가 투과하면서 미세입자가 포집될 수 있는 유전상수 1.1~20 범위의 유전체 여과재;
상기 유전체 여과재의 일면에 전도성 물질을 직접 코팅하여 형성되고 표면에 방전침이 형성된 이온화 전도층;
상기 유전체 여과재의 양면 중 상기 이온화 전도층이 형성되지 않은 다른 한 면 상부에 위치하는 기공성 상대 전극; 및
상기 유전체 여과재를 전기적으로 분극하여 정전기적으로 활성화시키고 상기 이온화 전도층의 방전침에서 코로나 방전이 발생하도록 상기 이온화 전도층과 상기 상대 기공성 전극 사이에 전위차가 형성되도록 전압을 인가할 수 있는 전원;을 포함하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 기공성 이온화 전극은 금속 와이어 메쉬, 금속 섬유 부직포, 카본섬유 메쉬 및 카본 섬유 부직포 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 전도성 기공체 표면에 전도성 방전침이 형성된 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 기공성 이온화 전극은 고분자 섬유 부직포, 고분자 섬유 메쉬, 무기 섬유 부직포 및 무기 섬유 메쉬 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 유전성 기공체 표면에 방전침을 형성한 후 전도성 물질로 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 5항에 있어서,
상기 기공성 이온화 전극의 방전침은 화학적 증착법, 물리적 증착법 및 졸겔 합성법 중에서 선택되는 어느 하나를 이용하여 전도성 기공체 표면에 직접 합성 성장시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 5항에 있어서,
상기 기공성 이온화 전극의 방전침은 금속 단섬유 또는 금속 침상 입자를 공기 중에 분산시켜 전도성 기공체 표면에 직접 도포시키거나, 금속 단섬유 또는 금속 침상 입자가 분산된 용액에 전도성 기공체를 침지하고 건조한 후 소결하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 6항에 있어서,
상기 기공성 이온화 전극의 방전침은 화학적 증착법, 물리적 증착법 및 졸겔 합성법 중에서 선택되는 어느 하나를 이용하여 유전성 기공체 표면에 직접 합성 성장시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 6항에 있어서,
상기 기공성 이온화 전극의 방전침은 단섬유 또는 침상 입자를 공기 중에 분산시켜 유전성 기공체 표면에 직접 도포시키거나, 단섬유 또는 침상 입자가 분산된 용액에 유전성 기공체를 침지한 후 건조하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 6항에 있어서,
상기 기공성 이온화 전극은 유전성 기공체 표면에 방전침을 형성한 후 무전해 도금법, 화학적 증착법, 물리적 증착법, 전도성 나노입자 기상합성에 의한 직접 코팅법, 졸겔 합성법, 분무법, 함침법 및 전도성 입자 페이스트 페인팅법 중에서 선택되는 어느 하나를 이용하여 전도성 물질로 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
상기 기공성 상대 전극은 금속 와이어 메쉬, 금속 섬유 부직포, 카본섬유 메쉬 및 카본 섬유 부직포 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 전도성 기공체로 이루어진 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
상기 기공성 상대 전극은 고분자 섬유 부직포, 고분자 섬유 메쉬, 무기 섬유 부직포 및 무기 섬유 메쉬 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 유전성 기공체 표면을 전도성 물질로 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 13항에 있어서,
상기 기공성 상대 전극은 유전성 기공체 표면에 무전해 도금법, 화학적 증착법, 물리적 증착법, 전도성 나노입자 기상합성에 의한 직접 코팅법, 졸겔 합성법, 분무법, 함침법 및 전도성 입자 페이스트 페인팅법 중에서 선택되는 어느 하나를 이용하여 전도성 물질로 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 2항 또는 제 4항에 있어서,
상기 이온화 전도층은 유전체 여과재의 일면에 단섬유 또는 침상 입자를 형성시킨 후 무전해 도금법, 화학적 또는 물리적 증착법, 전도성 나노입자 기상합성에 의한 직접 코팅법, 졸겔 액상 합성법, 분무법, 함침법 및 전도성입자 페이스트 페인팅법 중에서 선택되는 어느 하나를 이용하여 전도성 물질을 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 15항에 있어서,
상기 이온화 전도층의 방전침은 화학적 증착법, 물리적 증착법 및 졸겔 합성법 중에서 선택되는 어느 하나를 이용하여 유전성 여과재의 일면에 직접 합성 성장시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 15항에 있어서,
상기 이온화 전도층의 방전침은 단섬유 또는 침상 입자를 공기 중에 분산시켜 유전성 여과재의 일면에 직접 도포시키거나, 단섬유 또는 침상 입자가 분산된 용액에 유전성 여과재를 침지한 후 건조하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 상대 전도층은 유전체 여과재의 양면 중 상기 이온화 전도층이 형성되지 않은 다른 한 면을 무전해 도금법, 화학적 또는 물리적 증착법, 전도성 나노입자 기상합성에 의한 직접 코팅법, 졸겔 액상 합성법, 분무법, 함침법 및 전도성 입자 페이스트 페인팅법 중에서 선택되는 어느 하나를 이용하여 전도성 물질을 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
상기 기공성 상대 전극은 절연성 물질로 표면의 5% 이상을 추가로 코팅한 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 19항에 있어서,
상기 기공성 상대 전극은 절연성 물질이 포함된 용액에 침지한 후 건조하는 방법, 절연성 물질이 포함된 용액을 상대 전극 표면에 직접을 분무하여 코팅한 후 건조하는 방법, 고분자수지 거품을 상대 전극 표면에 코팅하면서 발포시켜 건조하는 방법 및 다습한 조건하에 고분자 용액을 노출시킴으로써 용액 위에 응축된 마이크론 크기의 액체 방울 자국을 다공성 구조의 기공으로 활용하는 응축현상방법 중에서 선택되는 어느 하나를 이용하여 다공성 고분자막을 상대 전극 표면에 코팅하는 방법을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 2항 또는 제 4항에 있어서,
상기 상대 전도층은 절연성 물질로 표면의 5% 이상을 추가로 코팅한 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 21항에 있어서,
상기 상대 전도층은 절연성 물질이 포함된 용액을 상대 전도층에 직접을 분무하여 코팅한 후 건조하는 방법, 고분자수지 거품을 상대 전도층에 코팅하면서 발포시켜 건조하는 방법 및 다습한 조건하에 고분자 용액을 노출시킴으로써 용액 위에 응축된 마이크론 크기의 액체 방울 자국을 다공성 구조의 기공으로 활용하는 응축현상방법 중에서 선택되는 어느 하나를 이용하여 다공성 고분자막을 상대 전도층에 코팅하는 방법을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 1항, 2항, 3항 및 제 4항 중에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 이온화 전극 적용 공기정화용 필터는 임의의 절곡간격(W) 및 절곡깊이(L)를 갖는 절곡형 필터인 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
- 제 23항에 있어서,
상기 이온화 전극 적용 공기정화용 필터는 1 ~ 300 mm 범위의 절곡간격(W) 및 5 ~ 2000 mm 범위의 절곡깊이(L), 절곡깊이(L)에 대한 절곡간격(W)의 크기비(W/L)가 0.01 ~ 5 범위인 절곡형 필터인 것을 특징으로 하는 이온화 전극 적용 공기정화용 필터.
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2011
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